用Caco-2细胞模型评价几种铁化合物有效性和毒性

研究几种常见铁化合物的铁有效性和毒性。用1.5 mmol/L的各种铁化合物溶液分别孵育Caco-2细胞24 h后,用细胞铁吸收量作为铁有效性指标,通过3-(4,5)-二甲基-2-噻唑-(2,5)-二苯基溴化四氮唑蓝(MTT)比色、乳酸脱氢酶(LDH)渗漏及细胞碱性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性分析评价铁对细胞的毒性。EDTA-FeNa铁有效性显著高于其他铁化合物(P0.05)。MTT和LDH分析表明,EDTA-FeNa对细胞毒性最大;几种铁强化剂均显著降低了细胞AKP活性,FeC l3对SOD的消耗显著高于其他铁化合物(P0.05),1.5 mmol/L EDTA-FeNa和柠檬酸亚铁可诱导细胞内GSH-Px的产生。1.5mmol/L铁浓度对Caco-2细胞已构成毒害,且二价铁毒性大于三价铁;铁有效性越高的化合物,其毒性越强,本研究中EDTA-FeNa铁有效性和毒性均显著高于其他铁化合物。     

柚叶总黄酮对LPS所致Caco-2结肠上皮细胞间高通透性的保护作用

探讨柚叶总黄酮(PLTFE)对脂多糖(LPS,2 μg/mL)诱发Caco-2高通透性细胞模型的保护作用。Caco-2模型细胞以不同浓度的PLTFE(0、10、50、100、150 μg/mL)处理培养24 h进行后续实验。MTT法测定细胞生存率,细胞乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)水平依说明书使用试剂盒测定。酶联法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定白介素(interlukin-1β,IL-1β)、IL-8和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)分泌水平。跨上皮细胞电阻(trans epithelial electrical resistance,TEER)值和异硫氰酸荧光素-右旋糖酐(FD40)透过度用于评估细胞通透性水平。实时定量PCR(Quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测细胞IL-1β、IL-8、TNF-α、闭锁蛋白(Occludin)、紧密连接蛋白-1(claudin-1)、封闭小带蛋白(ZO-1)和肌球蛋白轻链激酶(myosin light chain kinase,MLCK)的mRNA表达。结果表明,柚叶总黄酮能显著提高受损细胞生存率至86.1%,抑制受损细胞中LDH的溢出(p<0.05)。同时还能有效抑制受损细胞中炎性细胞因子(IL-1β、IL-8、TNF-α)的分泌及mRNA转录。此外,柚叶总黄酮可增强细胞紧密连接因子(Occludin、claudin-1、ZO-1)的mRNA转录,抑制MLCK的mRNA转录,改善细胞间高通透性qRT-PCR法检测细胞中相关因子的mRNA转录水平。结果提示,柚叶总黄酮具有较强的抗炎活性,能通过上调细胞内细胞紧密连接相关因子的mRNA转录显著改善LPS造成的Caco-2细胞间高通透性的发生(p<0.05)。     

转运葡萄糖苷类化合物的Caco-2细胞模型建立

建立转运葡萄糖苷类化合物的Caco-2细胞模型,为葡萄糖及葡萄糖苷类化合物肠道吸收研究提供基础.通过对Caco-2细胞最适培养基的选择、单层致密性的测定、单层通透性和细胞两侧碱性磷酸酶活性比的测定、单层亚显微结构的观察、细胞葡萄糖转运蛋白SGLT1和GLUT2的mRNA及蛋白表达水平的分析,建立可靠的细胞模型.研究表明:Caco-2细胞的最适培养基为添加体积分数15％血清的DMEM低糖培养基;Caco-2细胞在14～17 d的跨膜电阻趋于稳定,苯酚红的表观渗透系数达到0.49×10-6～0.51×10-6 cm·s-1,微绒毛分化成熟,细胞两侧碱性磷酸酶比值达到2.0以上.葡萄糖转运载体SGLT1的mRNA表达在14 d时显著高于17 d和21 d,葡萄糖转运载体SGLT1和GLUT2的蛋白表达在14、17、21 d无显著差异(P<0.05).Caco-2细胞培养14～17 d即可建立可靠的肠细胞吸收模型,用于葡萄糖及葡萄糖苷类化合物吸收的体外研究.     

Caco-2细胞模型预测活性物质吸收代谢的研究进展

Caco-2细胞单层作为一种重要的肠吸收模型,现已广泛应用到食品活性物质的研究中。本文中比较了Caco-2细胞模型吸收和肠上皮吸收的异同点,讨论此模型预测的可靠性;同时总结使用Caco-2细胞模型在研究活性物质(如维生素、类胡萝卜素、花色苷、原花色素和黄酮类化合物等)吸收、代谢机制方面的进展情况。     

体外肠道细胞模型及其在评价花青素吸收转运中的研究进展

花青素广泛存在于自然界的多种植物中,目前研究证明花青素具有多种生物活性,其生物活性取决于生物可及性及生物利用度。诸多研究表明,肠上皮细胞的吸收转运是影响花青素生物利用度的一个关键。基于此背景,肠道细胞吸收模型已被广泛运用于研究花青素的吸收转运及其机制。本文概述了用于研究功能活性成分吸收转运的肠道模型,并以花青素为代表阐述了其吸收转运机制,特别是基于Caco-2细胞单层模型对其吸收转运的研究,以期为探究食品功能活性成分在肠道细胞模型中的吸收利用提供借鉴。     

金针菇蛋白聚糖对脂多糖诱导的Caco-2/RAW264.7细胞共培养模型炎症的抑制作用

随着生活节奏的加快和生活方式的改变,炎症性肠病的发病率不断增加,从饮食中寻找抑制炎症成分是防控炎性肠病的有效途径。本实验以金针菇蛋白聚糖（Flarnmulina velutipes proteoglycans,FPG）1-1为原料,建立脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）诱导的人结肠腺癌细胞（Caco-2）、巨噬细胞（RAW264.7）共培养炎症模型,测定FPG1-1对一氧化氮（nitrite oxide,NO）、活性氧（reactive oxygen species,ROS）及细胞因子的影响,以分析其对炎症的作用。结果显示：与模型组相比,质量浓度为200 μg/mL FPG1-1可以极显著降低RAW264.7 NO、ROS的生成（P＜0.01）,同时可以上调白细胞介素（interleukin,IL）-10、下调肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor,TNF-α）、IL-1β、IL-6的分泌。以上结果表明,FPG1-1能够有效抑制LPS诱导的Caco-2/RAW264.7共培养模型炎症反应。本研究结果可为金针菇功能成分利用和抑制炎性肠病功能食品开发提供理论依据。     

Caco-2细胞模型评价食品功能因子的吸收、代谢及其功能研究进展

Caco-2细胞源自于人结肠癌细胞系,其表现出许多与小肠上皮细胞相似的特性,具有微绒毛结构、刷状边缘以及细胞间紧密连接等,是目前应用最广泛、最经典的模型之一。近年来,随着细胞培养技术的发展,通过体外细胞培养来评价食品功能因子的吸收、代谢机制及其功能成为研究热点。本文从Caco-2细胞模型的建立和评估方法入手,对功能食品提取物在Caco-2细胞中的抗炎、抗氧化、抗增殖等功能性进行系统概述,再结合功能食品提取物在Caco-2细胞中的吸收、代谢、转运机制,对Caco-2细胞模型在共培养等方面的研究进行展望,以期改进Caco-2细胞模型的局限性,为进一步研发准确度高,材料成本低,更接近人体内部环境的细胞培养模型奠定基础。     

体外消化/Caco-2 细胞模型评价面粉锌生物利用率

采用体外消化/Caco-2 细胞模型对10 种小麦粉进行锌生物利用率比较。以锌吸收率(Caco-2 细胞中的锌含量占加入到细胞的面粉消化液总锌量比例)反映锌生物利用率(Zn bioavailability,Zn BV)。发现不同面粉间锌生物利用率差异具有统计学意义,出粉率78% 的安阳中优9507 是面粉锌吸收率和可吸收锌量都高的品种,它将进入下一步人体实验进行营养功效的验证。     

肠道吸收细胞模型研究进展及其在类胡萝卜素上的应用

膳食化合物在维持人体生理功能和预防疾病等方面至关重要,但其必须被人体高效吸收利用才能充分发挥其功能活性。肠道吸收细胞模型已成为体外模拟人体膳食化合物吸收利用及机制研究的有效手段。针对不同的膳食化合物,选取合理的肠道细胞吸收模型以及在现有细胞模型的基础上进一步改进,对于实现高效模拟人体对该膳食化合物的吸收利用具有重要意义。因此,本文概述了人体肠道上皮细胞的结构和功能,系统地综述了体外肠道细胞吸收模型研究进展,并以类胡萝卜素为代表,阐述了其肠道吸收转运机制,重点探讨了Caco-2单细胞模型和Caco-2/HT29-MTX细胞共培养模型在其吸收利用上的应用,以期为更好地利用肠道细胞吸收模型体外模拟人体对不同膳食化合物的吸收利用提供借鉴。     

山杏仁乙醇提取物抑制Caco-2细胞生长

用水和乙醇溶液制备山杏仁提取物,通过细胞增殖分析试验研究其对人结肠腺癌细胞（Caco-2）生长的影响,结果表明,山杏仁乙醇提取物具有显著抑制Caco-2细胞生长作用,水提取物则没有显示抑制作用。用不同方法制备山杏仁乙醇提取物E1、E2和E3研究其对Caco-2细胞生长作用,其中E3的抑制Caco-2作用最显著。研究乙二醇、异丙醇和叔丁醇的提取物对Caco-2细胞生长作用,结果表明,3种提取物均没有显示抑制作用。检测E3的蛋白与脂肪含量,结果分别为35.5%和64.4%（两者之和为99.9%）。山杏仁中含有抑制Caco-2细胞生长的活性成分,用乙醇可提取该活性成分,该活性成分可能是以特定形式存在的蛋白质或脂肪或两者复合物。     

胶束化对Caco-2上皮细胞叶黄素吸收和转运的影响

本试验为研究胶束化促进叶黄素肠上皮细胞转运的特性,采用体外消化模型探究胶束化处理对叶黄素生物利用度的影响以及Caco-2细胞模型测定胶束化对叶黄素肠细胞摄取、表观渗透系数和细胞内吞的影响。结果显示:随浓度升高胶束化叶黄素生物可给率先增大后减小,浓度为6×10^-5 mol/L时胶束化叶黄素的生物可给率最高,是叶黄素单体的1.42倍;叶黄素胶束化显著促进了其细胞吸收量,细胞内积累量是单体的2.6倍。表观渗透系数(P_app)测定表明胶束化叶黄素累积转运分数大于1.5%,且被动扩散为其跨膜输送主要途径;胶束化后,P_app(B→A)与P_app(A→B)比值明显降低。进一步通过细胞内吞抑制实验发现制霉菌素(Nystain)、3-羟基-2-萘甲酸[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]酰肼(Dynasore)均能抑制胶束化叶黄素的转运(P<0.05),而5-(N-乙基-N-异丙基)阿米洛利(EIPA)无显著抑制作用(P>0.05)。以上研究结果表明,胶束化处理显著促进了叶黄素的生物利用度,其在肠细胞中的跨膜吸收途径以被动扩散为主,兼具网格蛋白介导和小窝/脂筏蛋白介导的细胞内吞途径。     

Investigation of the cytotoxicity of food-grade nanoemulsions in Caco-2 cell monolayers and HepG2 cells

Nanoemulsions represent one of the emerging formulations for nutraceutical delivery. However, the possible toxicity associated with the small droplet size (diameter <200 nm) is still unknown. In this study, three nanoemulsions emulsified by modified starch, Tween 20 and whey protein isolate, respectively, were prepared and their cytotoxicity was examined by comparing with the corresponding micron-sized emulsions. Caco-2 cell monolayers were used to mimic the small intestine epithelium. Integrity of the cell membrane and tight junctions was tested by measuring the lactate dehydrogenase leakage and transepithelial electrical resistance, respectively. All three nanoemulsions did not reveal significant difference from their micron-sized counterparts, suggesting no apparent toxicity of the nanoemulsions on the small intestine. Meanwhile, the possible hepatic toxicity was investigated using MTT assay on HepG2 cells. It was found that nanoemulsions made with modified starch and whey protein isolate, but not Tween 20, affected the cell viability/proliferation more than did the micron-sized emulsions. Further in vivo investigation is required to examine the possible hepatic toxicity of nanoemulsions.     

乳清蛋白Maillard反应产物对Caco-2细胞抗增殖抑制的影响

利用Caco-2细胞培养技术,结合MTT检测法,研究乳清分离蛋白(WPI)和还原糖(核糖、半乳糖以及乳糖)的美拉德(Maillard)反应产物对Caco-2细胞生长抑制的影响,以判断乳清蛋白Maillard反应产物的毒理学特性.结果表明,加热处理时间为0,2和4h的乳清蛋白Maillard反应产物,在作用Caco-2细胞质量浓度在0.01～2 g/L范围内,随着Maillard反应产物浓度的增加,Caco-2细胞存活率降低.在相同的作用质量浓度条件下,不同加热处理时间的乳清蛋白Maillard反应产物对Caco-2细胞存活率影响差异显著,即加热处理时间越长的乳清蛋白Maillard反应产物,对Caco-2细胞抑制作用越大.加热处理时间为4h的WPI、WPI-核糖、WPI-半乳糖和WPI-乳糖的Maillard反应产物对Caco-2细胞存活率分别为68.7％,87.5％,86.8％和70.9％,这说明乳清蛋白Maillard反应产物对Caco-2细胞生长具有微弱抑制作用,可作为功能性基料,在食品工业中广泛应用.     

柚叶总多酚对LPS所致Caco-2细胞间高通透性的保护作用

本文探讨了柚叶总多酚对脂多糖(LPS,2μg/m L)致Caco-2细胞高通透性的保护作用。MTT法测定细胞生存率,细胞内乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)水平依说明书使用试剂盒测定。酶联法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定白介素(Interlukin,IL)-1β、IL-8和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α分泌水平。跨上皮细胞电阻(trans epithelial electrieal resistanee,TEER)值和异硫氰酸荧光素-右旋糖酐(FD40)透过度用于评估细胞通透性水平。实时定量PCR(Quantitative real-time PCR,q RT-PCR)检测细胞IL-1β、IL-8、TNF-α、闭锁蛋白(Occludin)、紧密连接蛋白-1(claudin-1)、ZO-1和肌球蛋白轻链激酶(myosin light chain kinase,MLCK)的m RNA表达。柚叶总多酚能显著提高受损细胞生存率,抑制LDH溢出,有效抑制受损细胞炎性细胞因子(IL-1β、IL-8、TNF-α)的分泌及m RNA转录。柚叶总多酚可增强细胞紧密连接因子(Occludin、claudin-1、ZO-1)的m RNA转录,抑制MLCK的m RNA转录从而改善细胞间高通透性。结果提示,柚叶总多酚具有较强的抗炎活性,能通过上调细胞内细胞紧密连接相关因子的m RNA转录显著改善LPS造成的Caco-2细胞间高通透性的发生。     

辣木多肽对LPS所致Caco-2细胞间高通透性的保护作用

探讨了辣木多肽(MOPP)对脂多糖(LPS,2μg/m L)诱发Caco-2细胞高通透性的保护作用。MTT法测定细胞生存率,细胞乳酸脱氢酶(LDH)水平依说明用试剂盒测定。酶联法(ELISA)检测白介素-1β(IL-1β)、IL-8和肿瘤坏死因子(TNF-α)的分泌水平。跨上皮细胞电阻(TEER)值和异硫氰酸荧光素-右旋糖酐(FD40)透过度评估细胞通透的改变。实时定量PCR检测细胞IL-1β、IL-8、TNF-α、闭锁蛋白(Occludin)、紧密连接蛋白-1(claudin-1)、ZO-1和肌球蛋白轻链激酶(MLCK)的mRNA表达。与模型细胞相比,高浓度(150μg/m L)的MOPP处理能显著提高受损细胞生存率至83.8%,并有效抑制50.3%的LDH溢出。MOPP有效降低模型细胞中IL-1β(19.8%),IL-8 (43.7%)和TNF-α(37.9%)的分泌并抑制其mRNA转录(IL-1β:44.3%,IL-8:35.0%,TNF-α:33.5%)。此外,MOPP可增强细胞紧密连接因子(Occludin、claudin-1、ZO-1)的mRNA转录,并抑制31.3%的MLCK的mRNA转录。结果意味着,MOPP具有较强的抗炎活性,可由上调细胞内紧密连接相关因子的mRNA转录显著来改善LPS所致Caco-2细胞间高通透性的发生。     

Cocoa polyphenols are absorbed in Caco-2 cell model of intestinal epithelium

Cocoa is an abundant source of polyphenols, mainly flavan-3-ol monomers and polymers. In the literature, there are contradictory data on the absorption limit of procyanidins in humans. In our study, the Caco-2 cell model of intestinal epithelium was used to determine the absorption and secretion of cocoa flavan-3-ols. Three compounds: (+)-catechin, (-)-epicatechin and procyanidin B2 were detected and quantified at the receiver side of Caco-2 monolayer after 2h transport experiment. The obtained results of apparent permeability coefficient suggest paracellular route of transport of investigated compounds. Additionally, the results suggest that compounds of cocoa powder purified extract are able to affect tight junction functioning.     

Effect of tea phenolics on iron uptake from different fortificants by Caco-2 cells

The in vitro effects of tea phenolics on Fe uptake from different fortificants (FeSO₄, FeCl₃, FeEDTA) by Caco-2 cells were compared. Cell cultures were exposed to catechin, tannic acid, green or black tea solutions, added within Fe-containing solution, or used to pre-treat cell cultures before Fe-exposure. Cell ferritin formation was used as a measure of Fe uptake. Reverse phase chromatography was used to identify specific phenolics in tea solutions, and the Fe-binding catechol and galloyl groups were determined spectrophotometrically. The results showed a positive effect of catechin on Fe uptake only from dissociable Fe sources, and a marked inhibitory effect of tannic acid regardless of the Fe source. Tea phenolics exhibit similar inhibitory patterns on Fe uptake from FeCl₃ and FeEDTA solutions; however, the Fe uptake from FeSO₄ solutions was significantly less affected. These data improve the understanding of interactions by which tea phenolics affect Fe uptake at the intestinal level.